白光干涉原理

对光的干涉相信大家都知道，如果说单色光的干涉大家很容易理解，而白光是混合色光，为什么白光也能够干涉呢，白光的干涉原理是什么呢，且往下看。

什么条件下会发生光的干涉

光的干涉条件，准确的说，应该是两列相干光可以发生干涉，任何一个光束都不可能是的单色光，也可说不可能只有单一频率。所以，任何一个光源只要满足时间相干性，都可以发生干涉，比如一束光的波长是600nm-601nm，另外一束光是600.5nm-601.5nm，他们的频率成分当中（频率就是光速除以波长）有相同的部分，如果满足时间相干性，也就是相干频率大于他们直接的频率差就可以干涉！另外就是满足空间相干性，任何一个光源，可以是光源上不同两个地方发出的光线，只要这两个发光的部分的长度小于空间相干长度，就也可以发生干涉！

关于相位差恒定，也是不必要条件，只要大致稳定就行，举例说明：比如，双缝干涉，当屏幕不动的时候，光程差是恒定的，也可以说是相位差是恒定的，当光屏向后或者向前移动的时候，相位差肯定会变，条纹间距也会变，变宽或者变窄，但是干涉图样始终存在，说明相位差变化了，只能使得干涉图样发生波动，但是不稳定的相位差一样可以发生干涉！

震动方向一致也是非必要条件，只要震动方向不垂直，两个互成角度的震动，可以向力的分解那样，把震动分为一致方向和垂直方向，一致方向的分量依然可以和另外一个震动发生干涉，只不过干涉图样的明暗对比度会下降，而只要当完全垂直的时候，对比度才下降为零，才可以认为是不干涉了。

综上所述：频率相同，位相差恒定，振动方向一致的相干光源是发生“稳定”干涉的条件，而非发生干涉的条件！

发生干涉的条件应该是：

1、相位差变化频率远小于光频率

2、频率近似相同，并满足时间相干性

3、震动方向不能垂直，并且偏离角度使得干涉图样对比度满足瑞利判据！

所以说，白光，只要是自己频率成分当中相接近的部分，比如白光中的红色频率成分和自己的红色频率成分就可以干涉，而且相位差变的不大就可以了，而且，注意一点，这里说的白光不是自然光，也就是说，认为白光里面各个频率成分都是相干的，而不是自然光那样毫无规律，不相干的，所以白光也能干涉！

白光干涉与单色光干涉区别

如用白光做光源，由于其中各色光的波长不同，各色光所得到的干涉图样中，相邻两条亮纹（或暗纹）间的距离也不同，由于不同波长的光干涉条纹宽度不一样，用白光时的干涉条纹在正中间是各色条纹的叠加，为白色，往两边开始出现不同颜色一级条纹的排列，表现为彩带，再往外是二级条纹彩带，然后是三级、四级.....在可见光范围内，红光的波长Z长，对应的条纹间距Z大，紫光的波长Z短，对应的条纹间距Z小。单色光干涉只有明暗明暗排列

白光干涉仪原理

白光干涉仪也叫迈克尔逊干涉仪，是用于对各种精密器件表面进行纳米级测量的仪器，它是以白光干涉技术为原理，光源发出的光经过扩束准直后经分光棱镜后分成两束，一束经被测表面反射回来，另外一束光经参考镜反射，两束反射光Z终汇聚并发生干涉，显微镜将被测表面的形貌特征转化为干涉条纹信号，通过测量干涉条纹的变化来测量表面三维形貌。

白光干涉仪专用于非接触式快速测量，精密零部件之ZD部位的表面粗糙度、微小形貌轮廓及尺寸，其测量精度可以达到纳米级！目前，在3D测量领域，白光干涉仪是精度Z高的测量仪器之一。

迈克尔逊干涉仪中两束相干光各有一段光路在空气是分开的，在其中的一支光路中放进被研究对象而不会影响另一支光路，据此，本实验将用它测量透明薄片的厚度或折射率。

迈克尔逊干涉仪作为测量波长的Z常见实验仪器，使用氦氖激光器观察非定域干涉条纹或使用钠光源观察定域干涉条纹。通常情况下，我们看到的都是等倾干涉，由于光程差与波长的关系，此时，用白光作光源时，由于各种波长的光所产生的干涉条纹明暗交错重叠，无法观察到可见的条纹。结合迈克尔逊干涉仪产生干涉的原理，可以发现，移动M1与M2’大至重合时，视场中会出现直线干涉条纹，我们称之为等厚干涉条纹，此时换上白光光源，即可见到彩色直条纹，其中ZY为一黑（暗）条纹，两旁对称分布的彩色条纹，稍远处即看不到任何条纹。所以找到等光程位置，是观察到白光干涉条纹的必要条件。